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南京地区蓝莓栽培品种筛选试验分析

发布时间:2019-09-29

  摘    要: 【目的】对引种栽培于南京的‘奥尼尔’(‘O’Neal’)、‘薄雾’(‘Misty’)和‘莱克西’(‘Legacy’)3个蓝莓品种的生长与结果表现进行分析评价。【方法】对3个品种蓝莓植株的生长发育、成熟期进行观察,对其产量、果实大小、硬度、品质及抗氧化性能等相关指标进行测定分析。【结果】避雨栽培条件下3个品种蓝莓的生长量均高于露地栽培,其中‘莱克西’的生长量显着高于‘奥尼尔’和‘薄雾’;避雨栽培条件下3个品种蓝莓的花均大于露地栽培,其中‘薄雾’和‘莱克西’的花径差异显着;‘奥尼尔’和‘薄雾’花的长度差异显着;3个品种果实大小差异不显着,但果实的硬度均大于露地栽培;‘奥尼尔’品种果熟期最早,其次是‘薄雾’和‘莱克西’,‘莱克西’平均单株产量最高,其次是‘薄雾’和‘奥尼尔’;‘莱克西’果实固形物含量最高,含酸量较低,口感最甜,且花色苷含量高,‘薄雾’含酸量高,口感最酸,多酚含量高,且在避雨栽培条件下各品种多酚、花色苷和固形物含量,以及SOD活性均低于露地栽培,总酸含量和POD活性高于露地栽培,在避雨和露地栽培条件下,‘薄雾’O2.-产生速率和MDA含量较低,均表现出较强的抗氧化能力。【结论】3个品种蓝莓在南京地区均生长表现良好,其中‘奥尼尔’最早成熟,‘莱克西’口感最好,‘薄雾’单株产量最高;避雨栽培条件下,植株生长量大,自由基产生较少,果实的硬度高。

  关键词: 高丛蓝莓; 生长发育; 果实品质; 避雨栽培; 南京地区;
 


 

  Abstract: 【Objective】This study was carried out to evaluate the growth and fruiting characters of three blueberry cultivars (‘O’Neal’, ‘Misty’ and ‘Legacy’ ) introduced into Nanjing. 【Method】 Plant height and crown width, maturity period, yield, fruit size, fruit weight, fruit hardness, fruit quality, and antioxidant system were studied. 【Results】 Under the rain-shelter cultivation condition, plants all grew better. Among the three cultivars, ‘Legacy’ grew better than ‘O’Neal’, and ‘O’Neal’ grew better than ‘Misty’. The flowers were bigger under the rain-shelter cultivation. The flower size between ‘Legacy’ and ‘Misty’ were significant different, and the flower length between ‘O’Neal’ and ‘Misty’ was also different. There was no significant difference between fruit size, but fruit firmness was increased under the rain-shelter cultivation. The fruit maturity period of ‘O’Neal’ was the earliest, and then were ‘Misty’ and ‘Legacy’. The yield of ‘Legacy’ was the highest and then was ‘Misty’ and ‘O’Neal’. ‘Legacy’ has higher soluble solids and anthocyanin contents and lower acid content and its fruit was sweet. ‘Misty’ has higher acid and polyphenol contents and its fruit was a bit sour. Moreover, under the rain-shelter cultivation, polyphenol, soluble solids and anthocyanin contents and SOD activity were all decreased, acid content and POD activity increased. ‘Misty’ with lower generation rate of O2.- and MDA content under both the rain-shelter and open field cultivation has strong antioxidant capacity.【Conclusion】Three blueberry cultivars all grow well in Nanjing. The fruit maturity period of ‘O’Neal’ was the earliest, the fruit taste of ‘Legacy’ was the best and the yield of ‘Misty’ was the highest. Besides, under the rain-shelter cultivation, plants grow better, the production of free radical was reduced, and the fruit firmness was improved.

  Keyword: highbush blueberry; growth and development; fruit quality; rain-shelter cultivation; Nanjing;

  蓝莓又称越橘、蓝浆果,为杜鹃花科越橘属(Vaccinium L.)多年生落叶或常绿灌木状果树,是具有较高经济价值的经济林果。蓝莓果实为浆果,呈深蓝色或蓝紫色,被白粉,近圆形,富含花色苷、绿原酸、黄酮、亚麻油酸、白藜芦醇及各种维生素等生物活性成分,是集营养和保健于一身的第3代小浆果类水果[1]。

  蓝莓的规模化栽培在中国起步较晚,但随着经济的发展和人们生活水平的提高,发展非常迅速[2],因此引进并筛选一些优良品种在生产上推广,对蓝莓的大规模生产具有积极的作用。江苏省中国科学院植物研究所于1986年开始蓝莓引种利用研究,通过对蓝莓优良品种的筛选、推广与利用,为南京等地低山丘陵的开发利用提供了优良的经济树种,取得了显着的经济和社会效益[3]。近年来,避雨栽培技术在我国的面积和规模逐步扩大,避雨栽培可以有效地降低病害发生率,减少农药喷施次数,特别是在江南地区借助避雨设施栽培,可以提高产量和果实品质[4,5,6]。目前,有关避雨栽培对蓝莓生长和果实品质等方面影响的研究仍较少。本研究选用在南京地区引种栽培的7年生高丛蓝莓品种‘奥尼尔’(‘O’Neal’)、‘薄雾’(‘Misty’)和‘莱克西’(‘Legacy’)为试验材料,调查了它们在南京地区不同栽培模式下的生长发育及开花结果情况,旨在为南京地区蓝莓栽培中的品种选用提供依据。

  1、 材料与方法

  1.1、 试验材料与栽培措施

  供调查的蓝莓品种为7年生的‘奥尼尔’(‘O’Neal’)、‘薄雾’(‘Misty’)和‘莱克西’(‘Legacy’)。

  调查的种植园占地20余公顷,前茬是水稻,土壤黏重,pH6.5左右,经酸性基质改良,开深沟、做高垄种植。种植行株距为2.50 m×1.0 m,种植园管理精细,肥水充足,采用滴灌技术,修剪包括果后夏季修剪和冬季修剪。该蓝莓园采取两种栽培方式,即避雨栽培和露地栽培。避雨大棚采用钢架结构,镀锌钢管作拱架,棚架高度4.0 m,肩高1.5 m,上覆聚乙烯薄膜,厚度 0.08 mm。

  1.2、 生长表现指标的测定

  1.2.1、 花大小和植株生长量调查

  2017年5月,蓝莓开花盛期,分别调查3个品种在避雨栽培和露地栽培条件下花的长度和花冠直径,每品种随机调查20朵花;2017年8月,果实采收结束后夏季修剪前,3个品种分别随机选取20株,测量其株高和冠幅。

  1.2.2、 果实成熟期的调查

  分别调查避雨栽培和露地栽培条件下,3个品种蓝莓的初果期、盛果期和终果期。3%果实成熟为初果期,50%果实成熟为盛果期,95%以上果实成熟为终果期。

  1.2.3、 果实外观指标测定

  在各品种的盛果期随机测定30个成熟单果的横径、纵径、质量、果皮质量,计算平均值,其中果重(g): 用感量为10 mg 的电子天平称量,横径和纵径(mm):用读数精确为0.01 mm 的数显游标卡尺测量。

  1.2.4、 果实硬度测定

  采用日本竹村Cat No.9300(KM-5)型果实硬度计测定果实最大直径处的硬度,探头直径为5 mm,下压距离为10 mm, 以最大破裂的力作为硬度,重复15次,取平均值,单位为kg/cm2。

  1.2.5、 果实主要品质指标测定

  总花色苷含量测定采用pH示差法[6]。总酚含量测定采用Folin-Ciocalteu法[7]。可滴定酸含量测定参照GB/T 12456-2008 《食品中总酸的测定》测定,以柠檬酸计。固形物含量的测定采用WYT-A型手持糖度计。

  1.2.6、 果实抗氧化系统相关指标的测定

  SOD活性的测定参照Beyer和Fridsovich的黄嘌呤氧化酶法[8];POD活性的测定采用Maehly的愈创木酚法[9] ;超氧阴离子自由基(O2˙?)产生速率的测定,参照罗广华和王爱国的羟胺氧化反应方法测定[10];丙二醛(MDA)含量的测定采用硫代巴比妥酸法测定[11];可溶性蛋白含量的测定采用考马斯亮蓝法[12],以牛血清蛋白为标准蛋白。

  2、 结果与分析

  2.1 3、个蓝莓品种的生长表现

  3个品种蓝莓避雨栽培植株的平均冠径124.64 cm,露地栽培的平均冠径为118.27 cm,即避雨栽培蓝莓植株的生长量高于露地栽培,但从不同品种来看,除了‘莱克西’(‘Legacy’)品种蓝莓差异显着外,另2个品种差异较小;3个品种蓝莓植株生长量存在显着差异,‘莱克西’(‘Legacy’)的生长量显着高于‘奥尼尔’(‘O’Neal’),‘奥尼尔’(‘O’Neal’)的生长量又显着高于‘薄雾’(‘Misty’)(表1)。

  表1 3个蓝莓品种的平均生长量

  Table 1 The average growth amount of three blueberry cultivars

  注:表中数值为平均值±标准值。同列数据后不同小写字母表示不同处理间差异达显着水平 (P < 0.05);下同。Data in the table show mean± SE. Different lowercase letters in the same column indicate significant difference (P < 0.05) . The same as below.

  2.2 3、个蓝莓品种的开花与结果表现

  2.2.1、 花的大小与形状

  避雨栽培条件下,3个品种蓝莓的花均大于露地栽培条件,其中‘薄雾’(‘Misty’)和‘莱克西’(‘Legacy’)的花径差异显着;‘奥尼尔’(‘O’Neal’)和‘薄雾’(‘Misty’)花的长度差异显着。蓝莓多数品种花的形状呈钟状,‘奥尼尔’(‘O’Neal’)的花短圆形,花形指数1.10左右,‘薄雾’(‘Misty’)和‘莱克西’(‘Legacy’)的花长圆形,花形指数1.20左右。‘奥尼尔’(‘O’Neal’)的花略大于‘薄雾’(‘Misty’)和‘莱克西’(‘Legacy’)(表2)。

  表2 3个蓝莓品种花的大小与形状

  Table 2 Flower size and shape of three blueberry cultivars

  2.2.2、 果实大小和形状

  3个品种蓝莓在避雨栽培和露地栽培条件下,果实大小没有显着差异,平均果重都在2.0 g左右,最大果可超过3.00 g,平均横径16.00 mm左右,平均纵径12.00 mm左右,果实性状为扁圆形,果形指数在0.75左右(表3)。

  表3 3个蓝莓品种的果实大小和形状

  Table 3 Fruit size and shape of three blueberry cultivars

  2.2.2、 果实大小和形状

  3个品种蓝莓在避雨栽培和露地栽培条件下,果实大小没有显着差异,平均果重都在2.0 g左右,最大果可超过3.00 g,平均横径16.00 mm左右,平均纵径12.00 mm左右,果实性状为扁圆形,果形指数在0.75左右(表3)。

  表3 3个蓝莓品种的果实大小和形状

  Table 3 Fruit size and shape of three blueberry cultivars

  2.3 3、个蓝莓品种的果实品质

  2.3.1、 糖酸含量

  水果可溶性固形物中80%左右为可溶性糖,因此常常将可溶性固形物含量近似表示为可溶性糖含量。3个品种蓝莓果实固形物含量避雨栽培低于露地栽培,其中‘薄雾’和’莱克西’差异显着;总酸含量与固形物含量基本相反(表5)。固酸比或糖酸比对水果的风味影响较大,固酸比越大,水果的口感就越甜。由表5可知,3个品种蓝莓在避雨栽培条件下的固酸比都低于露地栽培。

  3个品种果实糖酸含量存在较大差异,其中‘莱克西’果实可溶性固形物含量最高,含酸量较低,在露地栽培条件下,固酸比平均达到22.47,口感最甜;‘薄雾’果实可溶性固形物含量较高,但含酸量远高于另2个品种,在露地栽培条件下,固酸比平均只有11.78,口感最酸;‘奥尼尔’果实可溶性固形物含量显着低于另两个品种,但含酸量也低于另两个品种,在露地栽培条件下,固酸比平均达到19.27,口感也较甜。

  2.3.2、 多酚与花色苷含量

  3个品种蓝莓的多酚和花色苷含量避雨栽培低于露地栽培,其中‘奥尼尔’果实多酚和花色苷含量差异显着,‘薄雾’果实花色苷含量差异显着(表5)。3个品种果实中的多酚和花色苷含量存在差异,其中多酚含量‘薄雾’高于另2个品种,露地栽培平均为3.66 mg/g,‘奥尼尔’和‘莱克西’分别为3.23 mg/g和3.27 mg/g,3个品种差异不显着;花色苷含量‘莱克西’高于另两个品种,露地栽培平均为0.61 mg/g,‘奥尼尔’和‘薄雾’分别为0.50 mg/g和0.54 mg/g,‘莱克西’显着高于‘奥尼尔’。

  2.3.3、 果实硬度

  避雨栽培条件下,3个品种蓝莓果实的硬度均高于露地栽培,但差异不显着。3个品种中,‘薄雾’硬度最高,露地栽培平均为2.92 kg/cm2,显着高于‘奥尼尔’和‘莱克西’,两者分别为2.66 kg/cm2和2.66 kg/cm2(表5)。

  表5 3个蓝莓品种的果实品质

  Table 5 Fruit quality of three blueberry cultivars

  2.4 3、个品种蓝莓的果实抗氧化能力

  避雨栽培条件下,3个品种蓝莓的SOD活性、O2.-产生速率和MDA含量均低于露地栽培,其中各品种O2.-产生速率和MDA含量差异显着,SOD酶活性除‘薄雾’外,均差异显着(表6)。3个品种蓝莓的POD活性避雨栽培显着高于露地栽培;‘奥尼尔’的蛋白含量避雨栽培高于露地栽培,但差异不显着,‘薄雾’和‘莱克西’的蛋白含量避雨栽培低于露地栽培,其中‘薄雾’差异显着。3个品种中,‘薄雾’在避雨栽培条件下表现出较强的抗氧化能力,其SOD、POD活性和蛋白含量均高于‘奥尼尔’和‘莱克西’,且O2.-产生速率和MDA含量均低于‘奥尼尔’和‘莱克西’。在露地栽培条件下,‘薄雾’O2.-产生速率和MDA含量最低,亦表现出较强的抗氧化能力。

  表6 3个蓝莓品种果实的抗氧化能力

  Table 6 Fruit antioxidant capacity of three blueberry cultivars

  3、 讨 论

  通过对3个高丛蓝莓品种生长表现的调查表明,避雨栽培和露地栽培条件下3个品种蓝莓生长发育特性基本一致,但与露地栽培相比,大棚避雨栽培条件下生长量较大,分析推测可能是由于大棚内光照相对较弱、营养生长旺盛的结果[13,14],此外,从品种来看‘莱克西’的长势明显超过其它2个品种,适应性较强。此外,3个品种的成熟期不一致,‘奥尼尔’果熟期最早,其次是‘薄雾’,‘莱克西’果熟期最晚,因此选用这3个蓝莓品种,合理配置品种结构的比例可有效的避免集中上市采收的劳动力不足。

  硬度是衡量果实品质的一个重要指标,果实硬度越高,其采后贮藏时间越长,且更加利于运输[15]。本研究中‘薄雾’品种果实的硬度最大,因此理论上该品种最耐储运。且在避雨栽培条件下,3个蓝莓品种的果实硬度均大于露地栽培,避雨栽培有效地缓解了果实硬度下降,可以大大减少裂果和落果的发生,明显地提高蓝莓果实的贮运特性。蓝莓果实内在品质主要由可溶性固形物、有机酸和花色苷含量等要素构成[1]。本研究的检测结果表明,‘莱克西’果实可溶性固形物含量最高,含酸量较低,固酸比最高,其次是‘奥尼尔’和‘薄雾’,3个品种的甜酸不一,可适合不同口味人群的选择,其中‘莱克西’和‘奥尼尔’口感偏甜,适合喜甜的人群,‘薄雾’酸甜适度,较适合喜酸的人群。在避雨栽培条件下,蓝莓果实的可溶性固形物含量略低,含酸量略高,花色苷含量下降,可能是由于避雨棚的遮光作用,减缓了成熟期果实内部糖分积累和酸分解的作用,具有延迟果实成熟期的作用。宁鹏飞等[13]的试验研究也发现避雨栽培条件下的葡萄果实含糖量低,总酸下降缓慢、采收时含量较露地略高。因此,建议在避雨栽培条件下,应合理安排采摘时间,适当延长采收期,才能保证蓝莓果实的品质。果实表皮颜色是多种色素物质共同作用的结果,不仅与花色素苷、叶绿素、类胡萝卜素等物质含量有关,还受到类黄酮、酚类物质等次生代谢物质的影响[16,17]。就避雨栽培本身而言,由于棚膜折光对光照影响较大,同时棚膜下表面和叶表面由于长期不受雨淋,吸附的灰尘也遮光,致使蓝莓果实总花色苷含量降低。此外,葡萄等果树的避雨栽培实验研究亦表明,避雨栽培降低了果实的花色苷含量[13,18,19]。

  活性氧类物质(ROS)是植物光合、呼吸、固氮等代谢过程不可避免的产物,在正常情况下,植物体内ROS的产生和清除处于动态平衡状态,ROS清除主要由SOD,POD等抗氧化酶以及抗氧化物质协同作用[20,21,22]。本研究显示,蓝莓在避雨栽培条件下果实中的O2.-产生速率显着低于露地栽培,说明避雨栽培条件下自由基产生量较少,显着改善了植物适应环境变化的能力。此外避雨栽培条件下SOD活性较低,POD活性较高,表明避雨栽培条件下POD在自由基清除过程发挥重要作用,而在露地栽培条件下SOD在自由基清除过程中发挥主要作用。MDA是膜脂过氧化的主要产物之一,其在生物体内的含量可用以表明生物体所受的氧化压力,当植物遇到逆境时,MDA含量会显着上升[23,24]。避雨栽培条件下3个品种蓝莓MDA含量均显着低于露地栽培水平,这表明避雨栽培能有效地减少蓝莓在果实发育期遭遇逆境的机率,也间接说明避雨栽培环境比露地栽培环境更有利于蓝莓的生长发育。此外,从品种来看,‘薄雾’品种蓝莓果实在避雨栽培和露地栽培条件下O2.-产生速率和MDA含量均显着低于其他两个品种,表明该品种具有较强的抵抗逆境的能力,这可能也是该品种具有较高的单株产量的原因之一。

  综上所述,3个蓝莓品种在南京地区均生长表现良好,其中‘奥尼尔’是最早熟的品种,风味佳;‘莱克西’生长量大,果实甜,风味佳,单株产量远高于其他两个品种;‘薄雾’抗氧化能力强,果实硬度高。从推广层面来面,每个品种都各具特点。此外,避雨栽培条件对蓝莓的生长发育有一定影响,避雨栽培缓解了果实硬度的下降,一定程度上提高蓝莓果实的贮运特性,有效地减少了蓝莓果实内活性氧自由基的产生,改善了植株生长发育的环境。但是由于光照不足,果实品质略有下降,因此在避雨栽培条件下,可以适当延长采收期,以保证蓝莓果实的品质。另外在栽培过程中应适当增加光照,才能达到高产、优质栽培。

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